Am von Eva Piepenbrock

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Der Blick in die DNA

Statistische Verfahren werden in der landwirtschaftlichen Pflanzen- und Tierzucht bereits angewandt. Mit ihnen lassen sich Zuchtlinien ausschließen, die eine erwünschte Eigenschaft nicht weitertragen würden. Das Start-up Computomics hat dieses Verfahren nun mit „machine learning“ weiter verfeinert.

f3 - farm. food. future: Saatguthersteller oder Tiergesundheitskonzerne bestellen bei euch modernste Bioinformatik-Analysen. Was genau sollt ihr für sie an der DNA ablesen und was haben die Konzerne davon?

Sebastian Schultheiss (links) und Tobias Dezulian haben Computomics gegründet.   (Bildquelle:  MBG Baden-Württemberg)

Dr. Sebastian Schultheiss: Wir arbeiten vor allem mit Pflanzen- und Tierzüchtern zusammen, die neue Sorten oder Rassen verbessern und dabei mehrere Jahre Zeit sparen möchten. Wir können ihnen nämlich mit unseren Analysemöglichkeiten Hinweise geben darauf, welche Pflanzen aus ihrem Genpool sie kreuzen müssen, um eine bestimmte Wirkung zu erzielen. Ohne also tatsächlich vorher einen langwierigen Pflanzversuch gemacht zu haben, können wir nur aufgrund der Datenanalysen voraussagen, wie diese Pflanze etwa auf Schädlinge reagieren oder wieviel Ertrag sie erzielen würde. Das Besondere sind nicht die statistischen Verfahren - die gibt es schon länger, z.B. um Zuchtwerte von Kühen zu ermitteln. Wir kombinieren diese Verfahren jedoch mit Machine-Learning-Algorithmen, mit deren Hilfe wir viel genauere Auskünfte geben können. Das ist neu und macht uns einzigartig.

f3 - farm. food. future: Das klingt mehr nach IT, als nach Biologie. Wie funktioniert eine solche Analyse?

Dr. Sebastian Schultheiss: Wir haben tatsächlich kein Labor, wir haben nur Computer. Wir brauchen aber auch keines, weil wir die DNA-Sequenzierung einer Pflanzenprobe nicht selbst durchführen. Wir kriegen die bereits aufgetrennten Basen einer DNA von sogenannten Sequenzierungsdienstleistern angeliefert. Diese Daten ergänzen wir noch um Trainingsdaten der Pflanzenzüchter, die wiederum aus Feldversuchen stammen, und schon kann gerechnet werden.

Statistische Verfahren finden die Nadel im Heuhaufen nicht.

Sebastian Schultheiss

Dr. Sebastian Schultheiss: Ohne zu sehr ins Detail zu gehen, kann ich es vielleicht so erklären: Ein Gen ist ein paar tausend Basen groß. Das ganze nimmt man mal 2, weil es je zwei Kopien von Vater und Mutter beinhaltet. Aus all...